聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡成型是同時(shí)存在化學(xué)和物作用并相互影響的過(guò)程,影響泡沫上升、凝固的過(guò)程比較復(fù)雜。 多元醇與多異氰酸酯生成聚氨酯的反應(yīng),是所有聚氨酯泡沫塑料制備中都存在的反應(yīng)。發(fā)泡過(guò)程中的“凝膠反應(yīng)”一般即指氨基甲酸酯的形成反應(yīng)。因?yàn)榕菽喜捎枚喙倌芏仍希玫降氖墙宦?lián)網(wǎng)絡(luò),這使得發(fā)泡體系能迅速凝膠?;鶊F(tuán)的反應(yīng)式如下: ﹏NCO+﹏OH→﹏NHCOO﹏ 在有水存在的發(fā)泡體系中,如聚氨酯軟泡體系、水發(fā)泡聚氨酯硬泡體系,多異氰酸酯與水的反應(yīng)不僅是生成脲的交聯(lián)(凝膠)反應(yīng),且是重要的產(chǎn)氣發(fā)泡反應(yīng)。所謂“發(fā)泡反應(yīng)”,一般指有水參加的反應(yīng)。 ﹏NCO+H2O+OCN﹏→﹏NHCONH﹏+CO2↑ 上述幾個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量,這些熱量可促使反應(yīng)體系溫度的迅速增加,使發(fā)泡反應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)完成。且反應(yīng)熱為物理發(fā)泡劑的氣化發(fā)泡提供了能量。 由于反應(yīng)體系中短時(shí)間內(nèi)存在大量異氰酸酯基團(tuán)(NCO基團(tuán)),在反應(yīng)溫度(可高達(dá)130度以上)和催化劑的作用下,少量NCO可與氨基甲酸酯、脲進(jìn)一步反應(yīng),分別形成脲基甲酸酯和縮二脲交聯(lián)鍵。在聚異氰脲酸酯硬泡配方中,異氰酸酯過(guò)量,在三聚催化劑作用下,產(chǎn)生異氰脲酸酯六元雜環(huán),得到聚氨酯改性聚異氰脲酸酯泡沫塑料。發(fā)泡體系存在幾種反應(yīng),但各種反應(yīng)不是同步進(jìn)行的。研究表明,在聚氨酯泡沫塑料形成過(guò)程中,雖然氨酯形成反應(yīng)和脲的生成反應(yīng)都在發(fā)生,但反應(yīng)的程度是不一樣的,即各種反應(yīng)之間存在競(jìng)爭(zhēng)??偟恼f(shuō)來(lái),在反應(yīng)初期脲的生成反應(yīng)比氨酯生成反應(yīng)要快。在聚異氰脲酸酯泡沫形成過(guò)程中,一般是當(dāng)氨酯或脲形成反應(yīng)使體系熱量積累到一定程度時(shí),在較高溫度NCO三聚反應(yīng)才明顯發(fā)生,形成第2個(gè)溫度升高峰。 |